Категории электроприемников по степени обеспечения надежности электроснабжения и требования к ним
В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяют на следующие три категории:
Электроприемники I категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству; повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.
Из состава электроприемников I категории выделяют особую группу электроприемников, бесперебойная работы которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.
Электроприемники II категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недо- отпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.
Электроприемники III категории — все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий.
Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.
В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников I категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), специальные агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п.
Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить необходимой непрерывности технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения.
Электроснабжение электроприемников I категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление рабочего режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса.
Электроприемники II категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.
Для электроприемников II категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.
Допускается питание электроприемников II категории по одной BJI, в том числе с кабельной вставкой, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более 1 суток. Кабельные вставки этой линии должны выполняться двумя кабелями, каждый из которых выбирается по наибольшему длительному току BJI. Допускается питание электроприемников II категории по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к одному общему аппарату.
При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более 1 суток допускается питание электроприемников II категории от одного трансформатора.
Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.
Что такое независимые источники питания
Независимый источник питания — источник питания, на котором сохраняется напряжение в послеаварийном режиме в регламентированных пределах при исчезновении его на другом или других источниках питания.
К числу независимых источников питания относятся две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:
1) каждая из секций или систем шин в свою очередь имеет питание от независимого источника питания;
2) секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отличающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций (систем) шин.
Дата добавления: 2018-04-15 ; просмотров: 546 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ
Приемники электроэнергии I, II и III категорий по степени надежности электроснабжения предъявляют различные требования к источникам и схемам питания.
Приемники электроэнергии I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного источника питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
Для электроснабжения особой группы приемников электроэнергии I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания. Независимым источником питания приемника электроэнергии или группы приемников электроэнергии называют источник питания, на котором сохраняется напряжение в пределах, регламентированных ПУЭ для послеаварийного режима, при исчезновении его на другом или других источниках питания этих приемников.
К числу независимых источников питания относят две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:
1) каждая секция или система шин в свою очередь имеет питание от не зависимого источника питания;
2) секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной секции (системы) шин.
В качестве третьего независимого источника питания для особой группы приемников электроэнергии и в качестве второго независимого источника питания для остальных приемников I категории используют местные электростанции, электростанции энергосистем, специальные агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п. Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить необходимую непрерывность технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, осуществляют технологическое резервирование.
Электроснабжение приемников электроэнергии I категории с особо сложным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление рабочего режима, при наличии технико-экономических обоснований осуществляют от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляют дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса.
Приемники электроэнергии II категории обеспечивают электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Для приемников электроэнергии II категории при нарушении электроснабжения от одного источника питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады. ПУЭ допускают питание приемников электроэнергии:
• II категории — по одной воздушной линии, в том числе с кабельной вставкой, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более 1 сут;
• I категории — по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к одному общему аппарату;
• II категории — от одного трансформатора при наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более 1 сут.
Для приемников электроэнергии III категории электроснабжение выполняют от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 сут.
Схемы радиального питания потребителей электроэнергии. Радиальными называют такие схемы, в которых электроэнергию от центра питания (электростанции предприятия, подстанции или распределительного пункта) передают прямо к цеховой подстанции без ответвлений на пути для питания других потребителей. Такие схемы имеют много отключающей аппаратуры и питающих линий. Исходя из этого, можно сделать вывод, что применять схемы радиального питания следует только для питания достаточно мощных потребителей.
На рис. 1 приведены характерные схемы радиального питания потребителей электроэнергии для систем внутреннего (внешнего) электроснабжения промышленных предприятий. Схема на рис. 1, а предназначена для питания потребителей III категории или потребителей II категории, где допустим перерыв в электроснабжении на 1—2 сут.
Схема на рис. 1,б предназначена для потребителей II категории, перерыв питания у которых может быть допущен не более 1 — 2 ч. Схема на рис. 1, в предназначена для электроснабжения потребителей I категории, но ее используют и для питания потребителей II категории, имеющих народнохозяйственное значение в масштабе страны, и перерыв в питании которых влечет за собой недоотпуск продукции (например, выпуск подшипников).
Рис. 1. Характерные радиальные схемы питания в системе внутреннего и внешнего электроснабжения промышленного предприятия
Схемы магистрального питания потребителей электроэнергии применяют в системе внутреннего электроснабжения предприятий, когда потребителей достаточно много и радиальные схемы питания явно целесообразны. Обычно магистральные схемы обеспечивают присоединение пяти-шести подстанций с общей мощностью потребителей не более 5000-6000 кВА.
На рис. 2 приведена типичная схема магистрального питания. Эта схема характеризуется пониженной надежностью питания, но дает возможность уменьшить число отключающих аппаратов напряжения и более удачно скомпоновать потребителей для питания в группе по пять-шесть подстанций.
Рис. 2. Характерная магистральная схема питания в системе внутреннего электроснабжения промышленного предприятия
Рис. 3. Характерная схема питания сквозными двойными магистралями в системе внутреннего электроснабжения промышленного предприятия
Когда необходимо сохранить преимущества магистральных схем и обеспечить высокую надежность питания, применяют систему двойных транзитных (сквозных) магистралей (рис. 3). В этой схеме при повреждении любой питающей магистрали высшего напряжения питание надежно обеспечивают по второй магистрали путем автоматического переключения потребителей на секцию шин низшего напряжения трансформатора, оставшегося в работе. Это переключение происходит со временем 0,1—0,2 с, что практически не отражается на электроснабжении потребителей.
Схемы смешанного питания потребителей электроэнергии. В практике проектирования и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий редко встречаются схемы, построенные только по радиальному или только по магистральному принципу. Обычно крупные и ответственные потребители или приемники питают по радиальной схеме.
Средние и мелкие потребители группируют, и их питание осуществляют по магистральному принципу. Такое решение позволяет создать схему внутреннего электроснабжения с наилучшими технико-экономическими показателями. На рис. 4 приведена такая смешанная схема питания.
Рис. 4. Характерная смешанная (радиально-магистральная) схема питания в системе внутреннего электроснабжения промышленного предприятия
Питание от энергосистемы без собственных электростанций. На рис. 5 приведены схемы электроснабжения промышленных предприятий, питание которых производят только от энергосистем. На рис. 5, а представлена схема радиального питания. Здесь напряжение сети внешнего электроснабжения совпадает с высшим напряжением сети на территории внутри предприятия (система внутреннего электроснабжения), благодаря чему не требуется трансформация для предприятия в целом. Такие схемы электроснабжения характерны при питании прежде всего на напряжениях 6, 10 и 20 кВ.
На рис. 5, б приведена схема так называемого глубокого ввода 20—110 кВ и реже 220 кВ, когда напряжение от энергосистемы без трансформации вводят по схеме двойной транзитной (сквозной) магистрали на внутреннюю территорию предприятия. В этой схеме при напряжении 35 кВ понижающие трансформаторы устанавливают непосредственно у зданий цехов, и они имеют низшее напряжение 0,69 — 0,4 кВ.
Однако при напряжениях энергосистемы 110 — 220 кВ непосредственная трансформация на 0,69 — 0,4 кВ для цеховых сетей оказывается обычно нецелесообразной из-за сравнительно малой суммарной мощности потребителей отдельного цеха. В таких случаях может оказаться целесообразной промежуточная трансформация на напряжение 10 — 20 кВ на нескольких промежуточных понизительных подстанциях, каждая из которых должна питать свою группу цехов.
В случаях крупных печных или специальных преобразовательных установок большой мощности может оказаться целесообразным трансформировать напряжение 110 или 220 кВ непосредственно на технологическое напряжение (обычно отличное от 0,69 или 0,4 кВ) установкой специальных для этого понижающих трансформаторов непосредственно у зданий цехов.
На рис. 5, в приведена возможная схема электроснабжения промышленного предприятия с наличием трансформации, осуществляемой в месте перехода от схемы внешнего к схеме внутреннего электроснабжения, которая характерна для предприятий значительной мощности и большой территории. На рис. 5, г дана схема при условии трансформации на два напряжения, что характерно для мощных узлов (цехов) предприятий, находящихся на значительном расстоянии друг от друга.
Питание от энергосистемы при наличии на промышленном предприятии собственной электростанции.
Рис. 5. Характерные схемы электроснабжения при питании промышленных предприятий только от энергосистемы
Рис. 6. Характерные схемы электроснабжения при питании промышленных предприятий от энергосистемы и собственной электростанции
На рис. 6 приведены характерные схемы электроснабжения промышленных предприятий при наличии на предприятии собственной электростанции. На рис. 6, а дана схема для случая, когда место расположения электростанции совпадает с центром электрических нагрузок предприятия и питание предприятия от энергосистемы осуществляют на генераторном напряжении.
На рис. 6, б приведена схема для случая, когда электростанция находится в удалении от центра его электрических нагрузок, но питание от системы происходит на генераторном напряжении. На рис. 6, в представлена схема для случая, когда питание от системы осуществляют на повышенном напряжении и распределение электроэнергии по территории предприятия происходит на генераторном напряжении. Электростанция предприятия помещена вне центра электрических нагрузок.
На рис. 6, г изображена схема, условия которой аналогичны схеме, представленной на рис. 6, в, но трансформацию производят на два напряжения. В схемах на рис. 5, б, г и рис. 6, г для питания от системы на напряжениях 35 — 220 кВ применяют варианты, приведенные на рис. 7. Схему на рис. 7, а (без выключателей на стороне высшего напряжения) рекомендуют как более дешевую в исполнении и не менее надежную в эксплуатации, чем схема на рис. 7, б.
Рис. 7. Схемы присоединения трансформаторов ГПП к питающей сети 35 — 220 кВ энергосистемы
Однако применение схемы на рис. 7, а возможно только для тех случаев, когда операцию по включению и отключению трансформаторов ежедневно не производят, так как соблюдают экономически целесообразный режим их работы. Если отключение и включение трансформаторов происходит ежедневно, выбирают схему, представленную на рис. 7,б.
Питание только от собственной электростанции. На рис. 8 приведена схема питания потребителей электроэнергии от собственной электростанции, что характерно для предприятий, удаленных от сетей энергосистем; однако по мере развития электрификации количество таких схем питания будет все время уменьшаться.
Рис. 8. Характерная схема электроснабжения при питании промышленного предприятия только от собственной электростанции
При электроснабжении цехов, имеющих вакуумные электрические печи всех типов, необходимо учитывать, что перерыв в питании вакуумных насосов приводит к аварии и браку дорогостоящей продукции. Эти печи следует отнести к приемникам электроэнергии I категории.
Согласно ПУЭ п. 1.2.10. "Независимый источник питания — источник питания, на котором сохраняется напряжение в послеаварийном режиме в регламентированных пределах при исчезновении его на другом или других источниках питания".
Может ли являться независимым источником питания дизельный генератор, для обеспечения работы по 2 категории электроснабжения? В экспертизе настаивают на постоянной работе генератора, но это может повлечь экономические последствия.
В своей деятельности специалисты экспертизы руководствуются, в том числе, «Правилами технологического присоединения энергопринимающих устройств потребителей электрической энергии, объектов по производству электрической энергии, а также объектов электросетевого хозяйства, принадлежащих сетевым организациям и иным лицам, к электрическим сетям.», утверждёнными Постановлением Правительства РФ от 27.12.2004 №861, с учётом внесённых в него изменений.
Пункт 14.1 «Правил. » гласит:
«Технологическое присоединение энергопринимающих устройств в целях обеспечения надежного их энергоснабжения и качества электрической энергии может быть осуществлено по одной из трех категорий надежности. Отнесение энергопринимающих устройств заявителя (потребителя электрической энергии) к определенной категории надежности осуществляется заявителем самостоятельно.
Отнесение энергопринимающих устройств к первой категории надежности осуществляется в случае, если необходимо обеспечить беспрерывный режим работы энергопринимающих устройств, перерыв снабжения электрической энергией которых допустим лишь на время автоматического ввода резервного источника снабжения электрической энергии и может повлечь за собой угрозу жизни и здоровью людей, угрозу безопасности государства, значительный материальный ущерб. В составе первой категории надежности выделяется особая категория энергопринимающих устройств, бесперебойная работа которых необходима для безаварийной остановки производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.
Отнесение энергопринимающих устройств ко второй категории надежности осуществляется в случае, если необходимо обеспечить надежное функционирование энергопринимающих устройств, перерыв снабжения электрической энергией которых приводит к недопустимым нарушениям технологических процессов производства.
Энергопринимающие устройства, не отнесенные к первой или второй категориям надежности, относятся к третьей категории надежности.
Для энергопринимающих устройств, отнесенных к первой и второй категориям надежности, должно быть обеспечено наличие независимых резервных источников снабжения электрической энергией. Дополнительно для энергопринимающих устройств особой категории первой категории надежности должно быть обеспечено наличие автономного резервного источника питания.
Автономные резервные источники питания в случае, если их наличие предусмотрено техническими условиями, подлежат установке владельцем энергопринимающих устройств и технологическому присоединению в порядке, предусмотренном настоящими Правилами. Владелец энергопринимающих устройств обязан поддерживать установленные автономные резервные источники питания в состоянии готовности к использованию при возникновении внерегламентных отключений, введении аварийных ограничений режима потребления электрической энергии (мощности) или использовании противоаварийной автоматики.»
Таким образом, вторая категория надёжности электроснабжения предусматривает наличие на вводе энергопринимающих устройств потребителя постоянного электроснабжения от двух независимых источников: основного и резервного. Выполнение этого требования обеспечивается энергоснабжающей организацией по договору технологического присоединения к электрическим сетям, как правило, включающего в себя обязанности потребителя (заказчика) реализовать требования технических условий энергоснабжающей организации, являющихся неотъемлемой частью договора.
Учитывая изложенное, если заказчик по каким-то причинам планирует самостоятельно (без участия энергоснабжающей организации) обеспечить вторую категорию электроснабжения объекта от дизель-генераторной установки, то эта установка должна быть дизельной электростанцией (ДЭС) и соответствовать требованиям ГОСТ 20375-2014 «Установки электрогенераторные с двигателями внутреннего сгорания. Термины и определения» и ГОСТ 33105-2014 «Установки электрогенераторные с двигателями внутреннего сгорания. Общие технические требования».
При этом, требование экспертизы о необходимости работы этой ДЭС в постоянном режиме представляется вполне обоснованным и правомерным.
В сложившейся ситуации представляется целесообразным рассмотреть возможность понижения проектной категории надёжности электроснабжения объекта до третьей, при условии, если перерыв снабжения электрической энергией на время включения ДГУ не приведёт к недопустимым нарушениям технологических процессов производства.
Одновременно прошу принять во внимание, что ПУЭ являются документом добровольного применения с неопределённым правовым статусом, не входящим в Перечень национальных стандартов и сводов правил, в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований ‘Технического регламента о безопасности зданий и сооружений’ и Перечень документов в области стандартизации, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований ‘Технического регламента о безопасности зданий и сооружений’, поэтому необходимо учитывать следующее:
- Положения ПУЭ могут применяться только в части, не противоречащей требованиям законодательных и нормативных документов вышеуказанного обязательного «Перечня. ».
- Положения ПУЭ целесообразно применять в части, не противоречащей требованиям нормативных документов вышеуказанного добровольного « Перечня. ». В противном случае, экспертные органы вправе затребовать дополнительные доказательства соответствия разработанной документации требованиям «Технического регламента о безопасности зданий и сооружений» (см. Письмо Минстроя России исх. № 31617-ОГ-08 О порядке применения национальных стандартов и сводов правил при проектировании и строительстве предприятий, зданий и сооружений ).
- Положения ПУЭ целесообразно применять в части, не противоречащей требованиям нормативных документов, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение «Технического регламента о требованиях пожарной безопасности». В противном случае, в соответствии с пунктом 1 статьи 6 Технического регламента о требованиях пожарной безопасности, разработанную документацию необходимо подтверждать расчётами пожарного риска.
- Положения ПУЭ необходимо и правомерно применять, если на них есть ссылки в вышеуказанных нормативных документах.
